Šta je rezonancija? Fenomen rezonancije i njegove posljedice. Imate izbor da ne rezonirate

Suština fenomena rezonancije (prevedena s latinskog kao "zvučim kao odgovor" ili "odgovaram") je naglo povećanje amplitude prirodnih oscilacija uočenih u strukturama izloženim vanjskim faktorima. Glavni uvjet za njegovu pojavu je podudarnost frekvencije ovih oscilacija izvan sistema s vlastitim frekvencijskim parametrima, zbog čega one počinju raditi "unisono".

Vrste rezonantnih fenomena

Najčešće se rezonancija u fizici uočava kada se proučavaju takozvane "linearne" formacije, čiji parametri ne ovise o trenutnom stanju. Njihovi tipični predstavnici su strukture s jednim stupnjem slobode (to uključuje opterećenje okačeno na oprugu, ili kolo s induktivnošću i kapacitivnim elementom povezanim u seriju).

Bilješka! U oba ova slučaja pretpostavlja se prisustvo spoljašnjeg uticaja na dati sistem (mehaničkog ili električnog).

Razmotrimo detaljnije šta je rezonanca i koja je njena suština.

Fenomen rezonancije se može uočiti u strukturama sa sljedećim mehaničkim uređajem. Pretpostavimo da postoji teret mase M, slobodno okačen na elastičnu oprugu. Na njega djeluje vanjska sila čija amplituda varira ovisno o sinusoidi:

Za procjenu prirode oscilacija takvog sistema potrebno je koristiti Hookeov zakon, prema kojem je sila uzrokovana oprugom jednaka kx, gdje je x veličina odstupanja mase M od prosječne pozicije. Koeficijent k opisuje unutrašnja svojstva povezana s njegovom elastičnošću.

Na osnovu ovih pretpostavki i nakon primjene jednostavnih matematičkih proračuna, moguće je dobiti rezultat koji nam omogućava da izvučemo sljedeće zaključke:

Prisilne mehaničke vibracije spadaju u kategoriju harmonijskih pojava koje imaju frekvenciju koja se poklapa sa istim parametrom za vanjski podražaj;
Amplituda (raspon), kao i fazne karakteristike mehaničkih konstrukcija zavise od toga kako su njeni parametri u korelaciji sa karakteristikama harmonijskog efekta;
Kada je uključen linearni sistem isporučen je signal ili mehanički efekat koji se nije mijenjao po sinusoidnom zakonu, rezonantni fenomeni su uočeni samo u posebnim situacijama;
Za njihov izgled potrebno je da vanjska pumpa (signal) sadrži harmonijske komponente uporedive sa prirodnom frekvencijom sistema.

Svaka od ovih komponenti, čak i ako ih se pronađe nekoliko, izazvaće vlastiti rezonantni odgovor. Štaviše, složeni odziv (prema principu superpozicije) jednak je zbiru istih odgovora uočenih iz djelovanja svake od vanjskih harmonijskih komponenti.

Bitan! U slučaju kada takav efekat uopće ne sadrži komponente sličnih frekvencija, rezonancija uopće ne može doći.

Za analizu svih komponenti mješavina koje rezoniraju sa frekvencijama sistema, koristi se Fourierova metoda koja omogućava da se složena oscilacija proizvoljnog oblika razloži na najjednostavnije harmonijske komponente.

Električni oscilatorni krug

U električnim krugovima koji se sastoje od kapacitivne komponente C i induktora L, kada se posmatraju rezonantne pojave, potrebno je razlikovati sljedeće dvije situacije s različitim karakteristikama:

Serijsko povezivanje elemenata u strujnom kolu;
Njihovo paralelno uključivanje.

U prvom slučaju, kada se prirodne oscilacije poklapaju sa frekvencijom vanjskog utjecaja (EMF), mijenjajući se po sinusoidnom zakonu, uočavaju se oštri naleti amplitude, koji se poklapaju u fazi sa vanjskim izvorom signala.

Kada su isti elementi povezani paralelno pod utjecajem vanjskog harmonijskog EMF-a, pojavljuje se fenomen "anti-rezonance", koji se sastoji od oštrog smanjenja amplitude EMF-a.

Dodatne informacije. Ovaj efekat, nazvan paralelni (ili rezonancija struja), objašnjava se neusklađenošću faza prirodnih i spoljašnjih oscilacija EMF-a.

Na rezonantnim frekvencijama reaktanse svake od paralelnih grana su izjednačene po vrijednosti, tako da u njima teku struje približno iste amplitude (ali su uvijek van faze).

Kao rezultat toga, trenutni signal zajednički za cijeli krug je red veličine manji. Ova svojstva savršeno opisuju ponašanje filterskih kola i lanaca, u kojima je vrlo jasno izražena upotreba rezonancije za električne potrebe.

Složene vibracione strukture

U sistemima s linearnim karakteristikama, koje karakterizira korištenje nekoliko (dva u određenom slučaju) kola, rezonantni fenomeni su mogući samo ako postoji veza između njih.

Na spojene konture vrijede sljedeća pravila:

Zadržavaju sva osnovna svojstva jednostrukih linearnih struktura;
U takvim krugovima moguće su oscilacije na dvije rezonantne frekvencije, koje se nazivaju normalnim;
Ako se prisilni uticaj ne poklapa po učestalosti ni sa jednim od njih, kada se glatko menja, „odgovor“ u sistemu će se pojaviti uzastopno na svakom;
U ovom slučaju, njegov graf će imati oblik spojene ili dvostruke rezonancije sa tupim vrhom i dva mala rafala („grbe“);
Kada se normalne frekvencije ne razlikuju mnogo jedna od druge i blizu su istom parametru za eksterni EMF, odgovor sistema će imati isti oblik, ali će se dve „grbe“ praktično spojiti u jednu;
Oblik rezonantne krivulje u potonjem slučaju imat će gotovo isti izgled kao u linearnoj verziji s jednim krugom.

U krugovima s mnogo stupnjeva slobode, u osnovi su očuvane iste reakcije kao u sistemima sa dva parametra.

Nelinearni sistemi

Reakcija sistema čije su karakteristike određene trenutnim stanjem (nazivaju se nelinearnim) ima složeniji oblik i karakterišu ga asimetrične manifestacije. Potonje zavise od odnosa karakteristika vanjskih utjecaja i frekvencija prirodnih prisilnih oscilacija sistema.

Bilješka! U ovom slučaju mogu se pojaviti kao razlomci frekvencija koje utiču na sistem oscilacija ili u obliku višestrukih frekvencija.

Primjer odgovora uočenih u nelinearnim sistemima su takozvani fenomeni ferorezonancije. Mogući su u električnim krugovima koji uključuju induktivnost sa feromagnetnim jezgrom, a spadaju u kategoriju strukturnih.

Potonje se objašnjava posebnostima sastava materije na atomskom nivou, kada se proučava, otkriva se da su feromagnetne strukture skup ogromnog broja elementarnih magneta (spinova). Svako od ovih stanja kao odgovor na eksterno „pumpavanje“ određeno je mnogim različitim faktorima, odnosno manifestuje se u tehnologiji kao nelinearno.

U zaključku, treba rezimirati da, bez obzira na vrstu sistema koji se proučava, suština rezonantnih fenomena leži u posmatranju odgovora oscilatornih struktura na spoljašnje uticaje koji se na njih primenjuju. Temeljito proučavanje ovih fizičkih pojava omogućava nam da dobijemo praktične rezultate koji olakšavaju uvođenje potpuno novih tehnologija u proizvodnju.

Video

Definicija pojma rezonancije (odziv) u fizici je povjerena specijalnim tehničarima koji imaju statističke grafove koji se često susreću sa ovim fenomenom. Danas je rezonancija frekvencijsko-selektivni odgovor, gdje sistem vibracije ili naglo povećanje vanjske sile uzrokuje osciliranje drugog sistema sa većom amplitudom na određenim frekvencijama.

Princip rada

Ovaj fenomen je primećen, kada je sistem sposoban da skladišti i lako prenosi energiju između dva ili više različitih načina skladištenja, kao što su kinetička i potencijalna energija. Međutim, postoji određeni gubitak iz ciklusa u ciklus, koji se naziva slabljenje. Kada je prigušenje zanemarljivo, rezonantna frekvencija je približno jednaka prirodnoj frekvenciji sistema, što je frekvencija neprisilnih oscilacija.

Ove pojave se javljaju kod svih vrsta oscilacija ili valova: mehaničkih, akustičkih, elektromagnetskih, nuklearno magnetskih (NMR), spin elektrona (ESR) i rezonancije kvantne valne funkcije. Takvi sistemi se mogu koristiti za generiranje vibracija određene frekvencije (na primjer, muzički instrumenti).

Termin "rezonancija" (od latinskog resonantia, "eho") dolazi iz oblasti akustike, posebno uočena u muzičkim instrumentima, kao što je kada žice počnu da vibriraju i proizvode zvuk bez direktnog unosa od svirača.

Guranje čovjeka na ljuljački je uobičajen primjer ovog fenomena. Opterećeno ljuljanje, klatno, ima prirodnu frekvenciju vibracije i rezonantnu frekvenciju koja se opire bržem ili sporijem guranju.

Primjer je oscilacija projektila na igralištu, koje djeluje kao klatno. Guranje osobe dok se zamahuje u prirodnom intervalu zamaha uzrokuje da zamah ide sve više i više (maksimalna amplituda), dok pokušaj zamaha bržim ili sporijim tempom stvara manje lukove. To je zato što se energija koju apsorbiraju vibracije povećava kada udari odgovaraju prirodnim vibracijama.

Odgovor se javlja široko u prirodi i koristi se u mnogim umjetnim uređajima. Ovo je mehanizam kojim se generiraju gotovo svi sinusni valovi i vibracije. Mnogi zvukovi koje čujemo, na primjer kada se udare tvrdi predmeti od metala, stakla ili drveta, uzrokovani su kratkim vibracijama u objektu. Lagani i drugi kratkotalasni elektromagnetno zračenje stvorene rezonancijom na atomskoj skali, kao što su elektroni u atomima. Ostali uslovi i odredbe koji se mogu primijeniti korisne karakteristike ovaj fenomen:

Mehanizmi za mjerenje vremena modernih satova, točak za balans u mehaničkom satu i kvarcni kristal u satu.
Plimni odgovor zaliva Fundy.
Akustične rezonancije muzičkih instrumenata i ljudskog vokalnog trakta.
Uništavanje kristalnog stakla pod uticajem muzičkog pravog tona.
Frikcioni idiofoni, kao što je pravljenje staklenog predmeta (čaša, boca, vaza), vibriraju kada se vrhom prsta trljaju oko njegove ivice.
Električni odziv podešenih kola u radijima i televizorima koji omogućavaju selektivni prijem radio frekvencija.
Stvaranje koherentne svjetlosti optičkom rezonancom u laserskoj šupljini.
Orbitalni odgovor, kao što su primjeri nekih plinovitih džinovskih mjeseca Solarni sistem.

Materijalne rezonancije na atomskoj skali su osnova nekoliko spektroskopskih metoda koje se koriste u fizici kondenzirane materije, na primjer:

Elektronsko okretanje.
Mossbauerov efekat.
Nuklearni magnet.

Vrste fenomena

Opisujući rezonanciju, G. Galileo je skrenuo pažnju na ono najbitnije – sposobnost mehaničkog oscilatornog sistema (teškog klatna) da akumulira energiju, koja se napaja iz spoljašnjeg izvora sa određenom frekvencijom. Manifestacije rezonancije imaju određene karakteristike u različitim sistemima i stoga se razlikuju različite vrste.

Mehanički i akustički

je tendencija mehaničkog sistema da apsorbuje više energije kada se njegova frekvencija vibracije poklapa sa prirodnom frekvencijom vibracije sistema. To može dovesti do velikih fluktuacija kretanja, pa čak i katastrofalnog kvara u nedovršenim strukturama, uključujući mostove, zgrade, vozove i avione. Prilikom projektovanja objekata, inženjeri moraju osigurati da mehaničke rezonantne frekvencije komponente ne poklapaju se sa frekvencijama osciliranja motora ili drugih oscilirajućih dijelova kako bi se izbjegle pojave poznate kao rezonantna katastrofa.

Električna rezonancija

Javlja se u električnom kolu na određenoj rezonantnoj frekvenciji kada je impedancija kola minimalna u serijskom kolu ili maksimalna u paralelnom kolu. Rezonancija u kolima se koristi za prijenos i primanje bežičnih komunikacija kao što su televizija, ćelijska mreža ili radio.

Optička rezonanca

Optička šupljina, koja se naziva i optička šupljina, je poseban raspored ogledala koji formira rezonator stojećeg talasa za svetlosne talase. Optičke šupljine su glavna komponenta lasera, okružuju medij za pojačavanje i daju povratnu informaciju laserskom zračenju. Koriste se i u optičkim parametarskim oscilatorima i nekim interferometrima.

Svjetlost zatvorena unutar šupljine proizvodi stajaće valove više puta za određene rezonantne frekvencije. Rezultirajući obrasci stojećih valova nazivaju se "modovi". Longitudinalni modovi se razlikuju samo po frekvenciji, dok se poprečni modovi razlikuju za različite frekvencije i imaju različite obrasce intenziteta po poprečnom presjeku snopa. Prstenasti rezonatori i šaptajuće galerije su primjeri optičkih rezonatora koji ne proizvode stajaće valove.

Orbitalno kolebanje

U svemirskoj mehanici javlja se orbitalni odgovor, kada dva orbitalna tijela vrše pravilan, periodičan gravitacijski utjecaj jedno na drugo. To je obično zato što su njihovi orbitalni periodi povezani omjerom dva mala cijela broja. Orbitalne rezonancije značajno pojačavaju međusobni gravitacioni uticaj tela. U većini slučajeva to rezultira nestabilnom interakcijom u kojoj tijela razmjenjuju zamah i pomak sve dok rezonancija više ne postoji.

Pod nekim okolnostima, rezonantni sistem može biti stabilan i samokorigujući se kako bi održao tijela u rezonanciji. Primjeri su rezonancija 1:2:4 Jupiterovih mjeseci Ganimeda, Evrope i Io i rezonancija 2:3 između Plutona i Neptuna. Nestabilne rezonancije sa Saturnovim unutrašnjim mesecima stvaraju praznine u Saturnovim prstenovima. Poseban slučaj rezonancije 1:1 (između tijela sličnih orbitalnih radijusa) uzrokuje da velika tijela Sunčevog sistema raščiste susjedstva oko svojih orbita, istiskujući gotovo sve ostalo oko sebe.

Atomski, parcijalni i molekularni

Nuklearna magnetna rezonanca (NMR) je naziv koji je dat fenomenu fizičke rezonancije povezanom s promatranjem specifičnih kvantno-mehaničkih magnetskih svojstava atomskog jezgra ako je prisutno vanjsko magnetsko polje. Mnoge naučne metode koriste NMR fenomene za proučavanje molekularne fizike, kristala i nekristalnih materijala. NMR se također često koristi u modernim medicinskim tehnikama snimanja kao što je magnetna rezonanca (MRI).

Prednosti i štete rezonancije

Da bi se izveo zaključak o prednostima i nedostacima rezonancije, potrebno je razmotriti u kojim slučajevima se ona može najaktivnije i najprimetnije manifestirati za ljudsku aktivnost.

Pozitivan efekat

Fenomen odgovora se široko koristi u nauci i tehnologiji. Na primjer, rad mnogih radio krugova i uređaja zasnovan je na ovom fenomenu.

Negativan uticaj

Međutim, ovaj fenomen nije uvijek koristan. Često možete pronaći reference na slučajeve kada su se viseći mostovi lomili kada su vojnici prešli preko njih „u korak“. Istovremeno, oni se odnose na ispoljavanje rezonantnog efekta rezonancije, a borba protiv njega postaje široka.

Borba protiv rezonancije

Ali uprkos ponekad katastrofalnim posledicama efekta reakcije, sasvim je moguće i neophodno boriti se protiv njega. Da bi se izbjegla neželjena pojava ove pojave, obično se koristi dva načina da istovremeno primenite rezonanciju i borite se protiv nje:

Provodi se “disocijacija” frekvencija, koja će, ako se poklope, dovesti do neželjenih posljedica. Da bi to učinili, povećavaju trenje različitih mehanizama ili mijenjaju prirodnu frekvenciju vibracija sistema.
Oni povećavaju prigušivanje vibracija, na primjer, postavljanjem motora na gumenu oblogu ili opruge.

02. mart 2016

Rezonancija je oštro povećanje amplitude prisilnih oscilacija, koje nastaje kada se frekvencija vanjskog utjecaja približi određenim vrijednostima (rezonantnim frekvencijama) određenim svojstvima oscilatornog sistema. Do povećanja amplitude dolazi kada se vanjska (uzbudljiva) frekvencija poklopi sa unutrašnjom (prirodnom) frekvencijom oscilatornog sistema. Uz pomoć fenomena rezonancije moguće je istaknuti i/ili pojačati čak i vrlo slabe harmonijske vibracije. Rezonancija je pojava u kojoj oscilatorni sistem posebno reaguje na uticaj određene frekvencije pokretačke sile.

Postoji dosta situacija u našim životima u kojima se rezonancija manifestuje. Na primjer, ako žičanom muzičkom instrumentu prinesete zvonjavu viljušku, akustični talas koji izlazi iz viljuške za žičane zvukove će izazvati vibraciju žice podešene na frekvenciju žičane viljuške, i ona će sama zazvučati.

Drugi primjer, dobro poznati eksperiment sa staklom tankih stijenki. Ako izmjerite frekvenciju zvuka na kojoj zvoni staklo i primijenite zvuk iste frekvencije iz generatora frekvencije, ali sa većom amplitudom, preko pojačala i zvučnika natrag do stakla, njegovi zidovi rezoniraju sa frekvencijom zvuka dolaze iz zvučnika i počinju da vibriraju. Povećanje amplitude ovog zvuka na određeni nivo dovodi do uništenja stakla.

Biorezonanca: sa drevna Rus' i do naših vremena

Naši pravoslavni preci, desetinama hiljada godina pre dolaska hrišćanstva na Rusiju, dobro su znali za moć zvona i nastojali su da u svakom selu postave zvonik! Zbog toga je u srednjem vijeku Rusija, bogata crkvenim zvonima, izbjegavala razorne epidemije kuge, za razliku od Evrope (Galije), u kojoj su sveti inkvizitori spaljivali na lomačama ne samo sve naučnike i upućene ljude, već i sve drevne “heretičke” knjige pisane glagoljicom koje su čuvale jedinstveno znanje naših predaka, uključujući i moć rezonancije!

Tako je svo pravoslavno znanje nagomilano vekovima bilo zabranjeno, uništeno i zamenjeno novom hrišćanskom verom. Međutim, do danas su podaci o biorezonanciji zabranjeni. I nakon stoljeća prešućuju se sve informacije o metodama liječenja koje farmaceutskoj industriji ne donose profit. Dok godišnji promet farmaceutskih proizvoda od više milijardi dolara svake godine raste.

Upečatljiv primjer upotrebe rezonantnih frekvencija u Rusiji, a to je činjenica koja se ne može izbjeći. Kada je 1771. (1771.) u Moskvi izbila epidemija kuge, Katarina II je poslala grofa Orlova iz Sankt Peterburga sa četiri spasilačka straža i ogromnim osobljem lekara. Sav život u Moskvi je bio paralizovan. Da bi odagnali „pošast“, laici su fumigirali svoje domove, palili ogromne vatre na ulicama, a cela Moskva je bila obavijena crnim dimom, jer se tada verovalo da se kuga širi vazduhom, ali to nije. puno pomoći. Takođe su zvonili na uzbunu (najveće zvono) i sva manja zvona svom snagom 3 dana zaredom, jer su čvrsto vjerovali da će zvonjava zvona otjerati strašnu nesreću od grada. Nekoliko dana kasnije epidemija je počela da se povlači. "U čemu je tajna?" - pitate. Zapravo, odgovor leži na površini.

Pogledajmo sada dobro poznati primjer upotrebe biorezonance u naše vrijeme. Kako bi održali čistoću eksperimenta, doktori su na odjeljenje oboljelima od raka postavljali metalne ploče, slične onima koje su korištene u drevnim manastirima, kako pacijenti ne bi mogli povezati zvona sa crkvom, a samohipnozom, rođenom nehotice, nije moglo bitno uticati na rezultate istraživanja. Prilikom odabira individualnih frekvencija za svakog pacijenta korišteno je mnogo titanskih ploča različitih veličina. Rezultat je nadmašio sva očekivanja!

Nakon izlaganja akustičnim talasima određene frekvencije na biološki aktivnim tačkama pacijenata, 30% pacijenata je prestalo da boluje i mogli su da zaspu, a još 30% pacijenata je prestalo da ima bolove koje nisu ublažili najjači. narkotički anestetici!

Trenutno za postizanje efekta rezonancije nije potrebno koristiti ogromna zvona, ali postoji jedinstvena prilika da se koriste dostignuća nauke i tehnologije, kreirani elektronski uređaji zasnovani na frekvencijskoj rezonanciji, drugim riječima, Smart Life uređaji za biorezonantnu terapiju.

Rezonantni efekat u biološkim strukturama može biti uzrokovan:

Akustični talasi

Mehanički udar

Elektromagnetski talasi u vidljivom i radio frekvencijskom opsegu

Impulsi magnetnog polja

Impulsi slabe električne struje

Impulsni termički efekti

Odnosno, efekat rezonancije u biološkim strukturama može biti uzrokovan vanjskim utjecajima i bilo kojim fizičkim fenomenima koji nastaju tokom biohemijskih reakcija unutar žive ćelije. Štaviše, svaka biološka struktura ima svoj jedinstveni frekventni spektar koji prati biohemijske procese i reaguje na vanjske uticaje, kako glavne rezonantne frekvencije tako i viših ili nižih harmonika od glavne frekvencije, sa amplitudom onoliko puta većom koliko su ti harmonici udaljeni od frekvencija glavne rezonancije.

Kako unutra Svakodnevni život Možete li koristiti moć rezonancije i koji metod utjecaja odabrati?

Akustični talasi

Pogodite šta se dešava sa zubnim kamencem kada se ukloni, ultrazvukom u ordinaciji ili prilikom razbijanja kamenca u bubregu? Odgovor je očigledan. I bez sumnje, akustična ekspozicija je odlična prilika za ozdravljenje organizma, ako ne za jedno „ali“. Zvona su dosta teška, skupa su, stvaraju mnogo buke i mogu se koristiti samo trajno.

Magnetno polje

Da biste izazvali barem bilo kakav primjetan učinak od utjecaja pulsirajućeg magnetskog polja na cijelo tijelo, potrebno je napraviti elektromagnet ogromne veličine i težak nekoliko tona, koji će zauzimati pola prostorije i trošiti puno električne energije. Inercija sistema neće dozvoliti njegovu upotrebu na visokim frekvencijama. Mali elektromagneti mogu se koristiti samo lokalno zbog njihovog kratkog dometa. Također morate znati tačno područja na tijelu i učestalost izlaganja. Zaključak je razočaravajući: korištenje magnetnog polja za liječenje bolesti nije ekonomski izvodljivo kod kuće.

Struja Elektromagnetski talasi
Za metodu frekventne rezonancije možete koristiti radio talase sa nosećom frekvencijom od 10 kHz do 300 MHz, jer ovaj opseg ima najmanji koeficijent apsorpcije elektromagnetnih talasa od strane našeg tela i njima je transparentan, kao i elektromagnetni talasi u vidljivog i infracrvenog spektra. Vidljivo crveno svjetlo talasne dužine od 630 nm do 700 nm prodire u tkivo do dubine od 10 mm, a infracrveno svjetlo od 800 nm do 1000 nm prodire do dubine od 40 mm i dublje, izazivajući i neke termičke efekte pri kočenju tkiva. Da biste utjecali na biološki aktivne zone na površini kože, možete koristiti radio valove s nosivom frekvencijom do ~ 50 GHz

Potpuno poznata slika - koncertna dvorana, virtuozni violinista na sceni, sala ispunjena brojnim ljubiteljima muzike koji slušaju očaravajuće zvuke. Bez dodirivanja umijeća izvođača, sve što se dešava je moguće zahvaljujući efektu akustične rezonancije. Dakle, rezonanca?

Kad pomenete ovaj pojam, odmah pomislite na staru priču o četi marširajućih vojnika. Vojnici su, uzjahavši ga, nastavili da marširaju u korak, u korak. Kao rezultat toga, most se srušio.

Ili najčešća slika - dijete na ljuljaški. I neko u blizini, ljulja ih. Manji napori primijenjeni u pravom trenutku omogućavaju vam da postignete veliku amplitudu vibracija i pružite bebi veliko zadovoljstvo.

Ne ulazeći u matematički opis fenomena koji se javlja, pokušajmo kvalitativno razumjeti šta je to rezonancija. Udžbenik fizike definiše ovaj efekat kao povećanje amplitude oscilacija sistema kada se frekvencija spoljašnjeg uticaja i prirodna frekvencija poklapaju. Malo pojašnjenje. Frekvencija oscilacije je broj oscilacija u sekundi.

Da, nije sasvim jasno, čini se da su riječi svima poznate - rezonancija, fizika, frekvencija. Šta to znači?

Radi lakšeg razumijevanja, podsjetimo se još jednog primjera - između dva nosača (neka su to dvije obale potoka) nalazi se duga, široka daska, malo se njiše, oscilira, ali izgleda pouzdano. Prelazak potoka izgleda jednostavno, samo stanite na dasku i hodajte. Ali ovdje je problem. Pri određenoj brzini kretanja, odnosno učestalosti koraka, daska počinje snažno da se ljulja, prijeteći da odbaci hodalicu. U ovom slučaju ponovo su ispunjeni uvjeti rezonancije - frekvencija vibracije same ploče poklapa se s frekvencijom koraka pješaka. Kao rezultat toga, amplituda vibracija se značajno povećava, a iz takvog povećanja mogu proizaći neočekivani vodeni postupci.

Ovaj fenomen je izuzetno rasprostranjen u raznim oblastima. U elektronici, medicini, u muzici, odakle je počeo opis efekta rezonancije. Ovaj fenomen je često koristan, omogućavajući, na primjer, pojačanje slabog signala. Zvuk violinske žice pojačava se njenim tijelom koje djeluje kao rezonator, tj. pojačalo na određenoj frekvenciji. I sam zvuk violine je pojačan zbog dobre akustike prostorije.

Nešto drugačija primjena rezonancije je pojačavanje signala radio stanice. Opet je sve jednostavno. Radio valovi prenose signal do antene, odatle ulazi u poseban ulazni krug, promjenom parametara kojeg možete pojačati signal željene frekvencije. To je ono što radimo kada okrećemo dugme za podešavanje prijemnika u potrazi za radio stanicom koja nam je potrebna. Kao rezultat ovog pojačanja, signal odabrane radio stanice postaje jači i prijemnik ga uspješno percipira.

Iz navedenih primjera postaje jasan odgovor na pitanje šta je to rezonancija. Ovo je generalno povećanje napora koje se dobija usled sinhronizacije mogućnosti samog sistema i spoljašnjih uticaja. Kao završni primjer, pokušaj izlaska iz blata u automobilu metodom “ljuljanja”. Vozač počinje naizmjenično pomicati automobil naprijed i nazad. Natrag, pa ubrzanje naprijed, ako nije uspjelo, opet ubrzanje, ali nazad, i opet naprijed. Ovim pristupom, snaga motora se kombinuje sa inercijom kretanja i, u mnogim slučajevima, omogućava savladavanje teškog mesta.

Čak je i skroman broj navedenih primjera dovoljan da se shvati koliko se fenomen rezonancije široko koristi u tehnologiji i svakodnevnom životu.

Dostavljeni materijal odgovara na pitanje šta je to rezonancija. Razmatraju se primjeri manifestacija rezonantnih pojava u različitim oblastima tehnike i kulture.

Rezonancija je fenomen naglog povećanja amplitude prisilnih oscilacija, koji se javlja kada se frekvencija vanjskog utjecaja približi određenim vrijednostima (rezonantnim frekvencijama) određenim svojstvima sistema. Povećanje amplitude samo je posljedica rezonancije, i razlog je podudarnost vanjske (uzbudljive) frekvencije sa unutrašnjom (prirodnom) frekvencijom oscilatornog sistema. Koristeći fenomen rezonancije, čak i vrlo slabe periodične oscilacije mogu se izolovati i/ili pojačati. Rezonancija je pojava da na određenoj frekvenciji pokretačke sile oscilatorni sistem posebno reagira na djelovanje ove sile.

Svaki mehanički elastični sistem ima svoju frekvenciju vibracija. Ako bilo koja sila izbaci ovaj sistem iz ravnoteže, a zatim prestane da djeluje, sistem će neko vrijeme oscilirati oko svoje ravnotežne pozicije. Frekvencija ovih oscilacija naziva se prirodna frekvencija oscilacija sistema. Brzina njegovog slabljenja ovisi o elastičnim svojstvima i masi, o silama trenja i ne ovisi o sili koja je izazvala vibracije.

Ako se sila koja dovodi mehanički sistem iz ravnoteže promijeni frekvencijom koja je jednaka frekvenciji prirodne frekvencije oscilacija, tada će deformacija jednog perioda biti superponirana deformacijom sljedećeg perioda i sistem će se ljuljati stalno - povećanje amplitude, teoretski ad infinitum. Naravno, konstrukcija neće moći izdržati tako sve veću deformaciju i srušit će se.

Podudarnost frekvencije prirodnih oscilacija sa frekvencijom promjene elektrodinamičke sile naziva se mehanička rezonanca.

Potpuna rezonancija se opaža kada se frekvencija oscilacija sile tačno poklapa sa frekvencijom prirodnih vibracija konstrukcije i jednakih pozitivnih i negativnih amplituda, parcijalna rezonancija - kada se frekvencije ne poklapaju u potpunosti i nejednake amplitude.

Da biste izbjegli rezonanciju krzna potrebno je da se frekvencija prirodnih vibracija konstrukcije razlikuje od frekvencije promjene elektrodinamičke sile. Bolje je kada je frekvencija prirodnih vibracija ispod frekvencije promjene sile. Može se izvršiti izbor potrebne frekvencije prirodnih oscilacija Različiti putevi. Za gume, na primjer, promjenom dužine slobodnog raspona

Kada, kada je frekvencija promjenljive komponente električne sile bliska prirodnoj frekvenciji mehaničkih vibracija, čak i uz relativno male sile, moguće je uništenje aparata uslijed rezonantnih pojava.

Gume pod uticajem EDF-a vrše prisilne vibracije u obliku stajaćih talasa. Ako je frekvencija slobodnih vibracija iznad 200 Hz, tada se sile izračunavaju za statički mod bez uzimanja u obzir rezonancije.

Ako je frekvencija slobodnih vibracija gume tokom projektovanja, nastoje se isključiti mogućnost rezonancije odabirom dužine slobodnog raspona gume.

Sa fleksibilnom montažom guma, prirodna frekvencija mehaničkih vibracija je smanjena. Energija EDF-a se dijelom troši na deformaciju strujnih dijelova, a dijelom na njihovo pomicanje i pripadajućih fleksibilnih spojeva. U isto vrijeme krzno. Naprezanja u materijalu gume su smanjena